PI补偿固定关断时间电流型控制Boost变换器的次谐波振荡机理及失稳边界 被引量：2

1

作者 张希 许建平 +2 位作者 许多 陈诚 张凯暾 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期242-249,共8页

当电压外环反馈增益较大或变换器输出电容等效串联电阻（equivalentseriesresistance，ESRl较大时，采用比例积分（proportional．integral，PI）补偿的固定关断时间电流型（fixedoff-timecurrent．mode，FOT-CM）控制Boost变换器存在... 当电压外环反馈增益较大或变换器输出电容等效串联电阻（equivalentseriesresistance，ESRl较大时，采用比例积分（proportional．integral，PI）补偿的固定关断时间电流型（fixedoff-timecurrent．mode，FOT-CM）控制Boost变换器存在次谐波振荡现象，导致变换器工作在不稳定状态。PI补偿器中补偿电容电压是变换器电感电流和输出电容电压的线性组合，由此建立了PI补偿FOT-CM控制Boost变换器的降阶离散时间模型，研究了电压外环反馈增益和输出电容ESR对变换器稳定性的影响，阐述了次谐波振荡现象的产生机理。进一步，通过近似降阶离散时间模型，得到了PI补偿FOT-CM控制Boost变换器的近似临界稳定条件。结果表明，当输出电容ESR较小时，随反馈增益的增大，PI补偿FOT-CM控制Boost变换器通过倍周期分岔失稳；随着输出电容ESR的增大，变换器通过边界碰撞分岔失稳。为了避免次谐波振荡现象的产生，变换器需采用ESR较小的输出电容，且电压外环需设计较小的反馈增益。实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 BOOST变换器 固定关断时间电流型控制 比例积分补偿器 等效串联电阻 次谐波振荡

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固定关断时间控制Buck变换器斜坡补偿技术及其机理研究 被引量：8

2

作者 张希 许建平 +1 位作者 包伯成 贺明智 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第36期6426-6434,共9页

当输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)较小时,固定关断时间控制(fixed off-time,FOT)控制Buck变换器可能工作在不稳定的混沌状态。提出FOT控制Buck变换器的斜坡补偿技术,通过采样电感电流信息对输出电容电压进行... 当输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)较小时,固定关断时间控制(fixed off-time,FOT)控制Buck变换器可能工作在不稳定的混沌状态。提出FOT控制Buck变换器的斜坡补偿技术,通过采样电感电流信息对输出电容电压进行电压斜坡补偿,实现了低ESR输出电容FOT控制Buck变换器的稳定工作。分析斜坡补偿的作用机理,给出确保变换器稳定工作时斜坡补偿电压斜率的临界值。建立斜坡补偿FOT控制Buck变换器的离散映射模型,研究斜坡补偿电压斜率作为分岔参数时斜坡补偿FOT控制Buck变换器的动力学行为。研究结果表明,斜坡补偿有效拓宽了变换器输出电容ESR的稳定工作范围,通过斜坡补偿技术,输出电容ESR较小时FOT控制Buck变换器也能稳定正常工作。实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 斜坡补偿 固定关断时间控制 等效串联电阻 离散映射模型 分岔

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控制关断时间的峰值电流模式准PWM控制方法 被引量：6

3

作者 杨苹 石安辉 胡郴龙 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期73-77,共5页

为使采用峰值电流模式控制方法的电流环在不做斜坡补偿的情况下能在很宽的占空比范围内稳定工作,文中提出了控制关断时间的峰值电流模式准PWM控制方法。该方法通过输入输出电压或占空比的反馈独立控制关断时间以维持开关周期的恒定,并... 为使采用峰值电流模式控制方法的电流环在不做斜坡补偿的情况下能在很宽的占空比范围内稳定工作,文中提出了控制关断时间的峰值电流模式准PWM控制方法。该方法通过输入输出电压或占空比的反馈独立控制关断时间以维持开关周期的恒定,并使电流环电感电流扰动偏差无法再逐周期传递,从而消除了次谐波振荡的可能。由于峰值电流限值本身的纠偏作用,电流环电感电流的扰动偏差在单周期内即可被消除,动态调节时间极短,因此应用此方法的电流环具有高度的稳定性和快速性。仿真与实验结果验证该控制方法及其分析的正确性。 展开更多

关键词 关断时间控制 峰值电流模式 准脉冲宽度调制 次谐波振荡

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静止坐标系下变换器电流平衡–内电势运动模型:一种装备电流控制尺度物理化建模方法 被引量：6

4

作者 严亚兵 苗淼 +2 位作者 李胜 袁小明 胡家兵 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期3963-3972,共10页

随着可再生能源与柔性交、直流输电在电力系统中的广泛应用,电力电子变换器的状态运动对所接入系统的电流控制时间尺度动态行为影响日益突出。为揭示电流控制时间尺度下并网变换器在系统动态过程中的装备状态运动规律,提出了一种基于输... 随着可再生能源与柔性交、直流输电在电力系统中的广泛应用,电力电子变换器的状态运动对所接入系统的电流控制时间尺度动态行为影响日益突出。为揭示电流控制时间尺度下并网变换器在系统动态过程中的装备状态运动规律,提出了一种基于输入/输出电流平衡–内电势运动的装备物理化建模方法。以电压源型变换器(voltage source converter,VSC)为例,推导了静止坐标系下VSC的电流平衡–内电势运动模型。通过对模型变量间物理关系的分析及其物理化描述,可有助于把握装备电流控制时间尺度动态特性及特性对系统动态稳定的影响。基于Matlab/Simulink的时域仿真与样机实验结果验证了模型的准确性和分析的有效性。 展开更多

关键词 静止坐标系 电流控制时间尺度 电压源型变换器 电流平衡 内电势

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一种简化的三相电流型PWM整流器控制方法 被引量：6

5

作者 陈良 《广东电力》 2018年第12期41-48,共8页

三相电流型脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器一般采用三值逻辑的正弦波脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)调制方法,因而在任一时间区间都至少有3个开关同时处于PWM控制状态,且需设置叠流时间。为了... 三相电流型脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器一般采用三值逻辑的正弦波脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)调制方法,因而在任一时间区间都至少有3个开关同时处于PWM控制状态,且需设置叠流时间。为了简化该整流器的控制过程,提出了一种三相电流型整流器控制方法,在任一时间区间只需1个开关管进行PWM控制,不需设置叠流时间,且只需进行开环控制。分析了简化调制方法的原理,给出控制系统的结构和控制策略,对系统性能进行理论计算。理论计算表明相电流的总谐波畸变率为4. 64%,功率因数可达0. 999。通过仿真研究验证了该方法的正确性与有效性。 展开更多

关键词 电流型PWM整流器 叠流时间 开环控制 开关频率

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一种谐振型高压侧调制的电流型双向变换器 被引量：1

6

作者 孙孝峰 潘尧 +2 位作者 沈虹 申彦峰 李昕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第24期80-87,共8页

针对传统电流型变换器存在的关断电压尖峰问题和硬开关现象,提出一种谐振型高压侧调制的电流型双向直流变换器。该变换器通过引入变频控制和高压侧调制策略,可以实现低压侧开关管的自然换流和零电流关断(ZCS),消除了低压侧开关管关断电... 针对传统电流型变换器存在的关断电压尖峰问题和硬开关现象,提出一种谐振型高压侧调制的电流型双向直流变换器。该变换器通过引入变频控制和高压侧调制策略,可以实现低压侧开关管的自然换流和零电流关断(ZCS),消除了低压侧开关管关断电压尖峰。首先分析电路的正向工作和反向工作模式的工作原理,然后对变换器进行详细的特性分析和设计,最后建立一台400W的样机并进行了测试。实验结果验证了所提电路拓扑及控制策略的优势与可行性。 展开更多

关键词 关断电压尖峰 电流型双向变换器 变频控制 高压侧调制 零电流关断

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高压大功率非线性电流型STATCOM在输电网中的应用研究 被引量：1

7

作者 赵建阳 张福民 +1 位作者 刘福贵 刘永和 《电气工程学报》 2017年第8期34-41,共8页

大功率STATCOM可以为电网电力传输提供大量无功功率,然而其控制系统具有很强的非线性。为了实现STATCOM无功功率输出的线性控制,本文提出了一种基于多电平电流重注入式电流型换流器(MLCR-CSC)的电流型STATCOM,阐述了MLCR-CSC的拓扑结构... 大功率STATCOM可以为电网电力传输提供大量无功功率,然而其控制系统具有很强的非线性。为了实现STATCOM无功功率输出的线性控制,本文提出了一种基于多电平电流重注入式电流型换流器(MLCR-CSC)的电流型STATCOM,阐述了MLCR-CSC的拓扑结构和新型STATCOM的工作原理,设计了直接电流控制系统。仿真结果表明,MLCR-CSC的谐波含量低于4%,基波周期内有6个零电流时刻实现大电流过零关断。电流直接控制方式不但满足输电网对无功功率的需求,而且对不对称故障响应迅速。 展开更多

关键词 电流型STATCOM MLCR-CSC 非线性控制模型 直接电流控制 零电流关断

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电流偏差控制对换相失败及其恢复过程的影响分析 被引量：3

8

作者 宋新甫 陈伟伟 +3 位作者 周博昊 李凤婷 许叶林 任娟 《电力工程技术》 北大核心 2022年第2期37-44,共8页

预测型定关断角控制是高压直流工程逆变器常规的控制方式之一,其中,电流偏差环节的比例系数会对系统换相失败抑制能力及系统恢复产生影响。为明确电流偏差环节产生影响的机理并提出应对措施,文中首先基于高压直流基本控制策略,分析了电... 预测型定关断角控制是高压直流工程逆变器常规的控制方式之一,其中,电流偏差环节的比例系数会对系统换相失败抑制能力及系统恢复产生影响。为明确电流偏差环节产生影响的机理并提出应对措施,文中首先基于高压直流基本控制策略,分析了电流偏差环节的小干扰下功能;其次,对故障初期和故障恢复阶段电流偏差控制中比例系数的影响机理展开研究,发现常规电流偏差控制比例系数设置为正会导致换相失败抑制能力下降,但对系统恢复有利;然后,提出一种自适应电流偏差控制,通过多种检测模块快速判别系统状态并输出合适的比例系数,以达到兼顾系统换相失败抑制能力及系统恢复的效果;最后,基于PSCAD/EMTDC搭建了高压直流输电系统模型,并通过仿真测试验证了理论分析的正确性及所提出应对措施的有效性。 展开更多

关键词 预测型定关断角控制 电流偏差控制 高压直流 换相失败 自适应电流偏差控制 系统动态恢复特性

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电压源型变流器并网系统多时间尺度间相互作用 被引量：19

9

作者 杜步阳 邵德军 +2 位作者 朱建行 石梦璇 徐友平 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期5547-5559,共13页

电压源型变流器(VSC)的控制环节及其与网络间的相互作用是造成VSC并网系统失稳的重要因素。而VSC的控制具有多时间尺度特征,具体可划分为直流电压控制(DVC)时间尺度和交流电流控制(ACC)时间尺度。现有文献大多仅针对单一时间尺度的稳定... 电压源型变流器(VSC)的控制环节及其与网络间的相互作用是造成VSC并网系统失稳的重要因素。而VSC的控制具有多时间尺度特征,具体可划分为直流电压控制(DVC)时间尺度和交流电流控制(ACC)时间尺度。现有文献大多仅针对单一时间尺度的稳定性问题开展研究,对于多时间尺度环节间的相互作用则鲜有涉及。对此,该文基于模式分析方法,提出衡量多时间尺度间相互作用的量化指标,揭示多时间尺度间相互作用随锁相环带宽和系统短路比的变化规律。进而通过对比不同时间尺度模型的阻尼比和振荡频率,明确多时间尺度间相互作用对系统稳定性分析结果的影响。最后探讨DVC、ACC时间尺度模型的适用范围,并从物理角度对分析结果进行初步阐释。 展开更多

关键词 电压源型变流器 多时间尺度 直流电压控制(DVC)时间尺度 交流电流控制 (ACC)时间尺度 相互作用 模式分析

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凌力尔特公司推出降压型DC/DC控制器LTC3878和LTC3879

10

《现代电子技术》 2009年第8期194-194,共1页

关键词 DC/DC控制器 降压型 MOSFET 电流模式控制 接通时间 分布式电源 嵌入式计算 瞬态响应

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双频率控制开关变换器低频波动现象抑制方法 被引量：2

11

作者 吴松荣 许建平 +2 位作者 龚华彬 周国华 王金平 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期61-66,共6页

针对传统双频率控制技术应用于电感电流连续导电模式开关变换器时存在的电感电流和输出电压低频波动问题,在介绍该技术控制原理的基础上,建立了输出电容储能迭代模型,利用该模型揭示了一个开关周期内电感储能变化量不为零是产生低频波... 针对传统双频率控制技术应用于电感电流连续导电模式开关变换器时存在的电感电流和输出电压低频波动问题,在介绍该技术控制原理的基础上,建立了输出电容储能迭代模型,利用该模型揭示了一个开关周期内电感储能变化量不为零是产生低频波动现象的根本原因。为解决此问题,通过将电感电流信息引入反馈控制环路,提出并研究了峰值电流型固定关断时间双频率控制技术,分析了该技术的工作原理和低频波动现象抑制机理。通过与传统双频率控制技术进行仿真和实验对比研究,结果表明峰值电流型固定关断时间双频率控制方法能够有效抑制低频波动现象的发生。 展开更多

关键词 变换器 双频率控制 低频波动 峰值电流型 固定关断时间

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低输入电流纹波的交错并联三态Boost变换器 被引量：9

12

作者 李欣洋 杨平 +2 位作者 范文 陈曦 许建平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期2834-2843,共10页

首先在分析交错并联三态Boost变换器(interleaved tri-state Boost converter,ITBC)工作原理的基础上,建立ITBC的小信号模型,通过推导控制-输出传递函数,分析不同续流控制策略对ITBC右半平面零点的影响;然后,在分析影响输入电流纹波大... 首先在分析交错并联三态Boost变换器(interleaved tri-state Boost converter,ITBC)工作原理的基础上,建立ITBC的小信号模型,通过推导控制-输出传递函数,分析不同续流控制策略对ITBC右半平面零点的影响;然后,在分析影响输入电流纹波大小因素的基础上,划分ITBC的工作模式,推导其对应的输入电流纹波表达式,研究输入电流纹波与电感电流放电阶段占空比之间的关系,即通过增大电感电流放电阶段占空比,改变ITBC的工作模式和减小输入电流纹波;再次,采用峰值电流定关断时间控制策略,ITBC在满足电感电流均流效果的同时,保证其宽负载范围工作于最小输入电流纹波的工作模式;最后,仿真和实验结果验证理论分析的正确性。 展开更多

关键词 交错并联三态Boost变换器 小信号模型 工作模式 输入电流纹波 峰值电流定关断时间控制

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移相全桥ZVZCS变换器的数字控制与实现 被引量：4

13

作者 苏瑞涛 米禹丰 贲洪奇 《电源学报》 2011年第3期43-48,共6页

基于变压器原边串联饱和电感和隔直电容的移相全桥主电路,构建了电源的数字控制系统,实现ZVZCS软开关控制。采用平均电流型控制方式,电源具有良好的稳态和动态特性。平均电流型控制方式需要检测电感电流的平均值信号,论文根据电感电流... 基于变压器原边串联饱和电感和隔直电容的移相全桥主电路,构建了电源的数字控制系统,实现ZVZCS软开关控制。采用平均电流型控制方式,电源具有良好的稳态和动态特性。平均电流型控制方式需要检测电感电流的平均值信号,论文根据电感电流与变压器原边电流的对应关系,利用电流互感器通过采样变压器原边电流得到电感电流的平均值信号,省去了霍尔元件。数字控制方式可以通过软件调整死区时间,避免了在模拟控制条件下,由于死区时间固定而在高压轻载时实现超前臂ZVS困难的问题。并且,提出了一种简单有效的数字实现方案,合理地利用了DSP芯片TMS320F2812的系统资源。 展开更多

关键词 数字控制 移相全桥ZVZCS 平均电流型控制 死区时间

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基于双PWM变换器的交流电子负载研究 被引量：34

14

作者 李芬 邹旭东 +1 位作者 王成智 陈伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期930-934,共5页

为节省能源和简化电源设备测试的投入,研究了一种结构简单、可测试交流电能装置各种电特性并将试验电能回馈至电网的交流电子负载。根据其主电路的两级AC/DC/AC变换结构,分析了起传递能量桥梁作用的直流母线电容工作和谐波产生机理,提... 为节省能源和简化电源设备测试的投入,研究了一种结构简单、可测试交流电能装置各种电特性并将试验电能回馈至电网的交流电子负载。根据其主电路的两级AC/DC/AC变换结构,分析了起传递能量桥梁作用的直流母线电容工作和谐波产生机理,提出了将两级PWM变换器分开控制的方案即前级变换器采用固定开关频率的单P环直接电流控制,后级变换器采用三角波调制的经典电压外环和电流内环的双闭环结构。基于32位定点TMS320F2812DSP控制器设计控制系统,实现了上述设计方案并应用于小功率交流电子负载实验样机。实验论证表明,该方案控制简单易行,可以实现对单相测试电源的阻抗特性精确模拟,同时完成功率因数接近于1的有源逆变,将测试电源电能回馈电网。 展开更多

关键词 交流电子负载 负载特性模拟 能量回馈 功率平衡 电压型变换器 直接电流控制 固定开关频率

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